경상국립대학교(GNU) 대학원 나노신소재융합공학과 남상용 교수와 일본 고베대학교 마쓰야마 교수의 국제공동 연구팀이 기름으로 오염된 물을 경제적으로 정화하는 기술을 개발했다고 14일 밝혔다.

이번에 개발된 기술은 계층구조와 자기 세정 기능이 있는 슈퍼올레오포빅 하이드로겔 복합막을 이용한 것으로 산업 활동, 가정, 운송 등에서 꾸준히 배출되는 오염 폐수를 효과적으로 처리할 수 있다는 점에서 주목받고 있다.

기름 성분을 포함한 오염 폐수는 수생 생태계 교란과 인체 건강에 심각한 위험을 초래하는데 기존 전기응집, 흡착, 화학적 분리 등 전통적 처리법은 높은 운영 비용, 2차 오염, 안정적인 유화 오일 분리의 한계 등의 문제가 있었다.

반면 멤브레인 여과 기술은 높은 오일 제거 효율, 운전의 간편함, 경제성 측면에서 각광받는 신기술이다. 그러나 기존 멤브레인은 소수성 표면 특성으에 따라 오일 오염에 취약해 장기 운전 시 효율이 저하되고 빈번한 세정·교체가 필요했다.

연구팀은 이런 단점을 초친수성 및 수중 초소수성 특성을 갖는 멤브레인을 개발해 극복했다.

특히 용매 압출만으로 막의 다공성 및 구조를 정밀하게 제어하고, 단순한 PVA 하이드로겔 코팅으로도 뛰어난 친수성·소수성 특성을 부여해 공정을 단순화하면서 실용화를 달성했으며 오일 제거 효율을 99.8%까지 향상시켰다.

남상용 교수는 "이번 연구는 경상국립대학교의 고분자 기능화 기술과 일본 고베대학교의 계층구조를 갖는 다공성 분리막 제조기술이라는 서로의 장점을 활용했기에 시너지가 나타난 것"이라고 설명했다.

또 "이번 연구는 산업통상자원부의 해외연계 산업혁신인재성장지원사업과 교육부의 이공계 중점연구소 지원사업이 있었기에 수행할 수 있었다"며 "이를 위해 파견 기간 성실하게 연구에 매진한 나노신소재융합공학과 박사과정 권현웅 씨가 노력한 결실"이라고 덧붙였다.

이 연구 결과는 JCR 상위 1.2%의 세계적 학술지 '네이처 포트폴리오 저널 클린워터'에 '계층구조와 자기세정 기능을 가지는 슈퍼올레오포빅 하이드로겔 복합막을 이용한 효과적인 오일/물 에멀전 분리'라는 제목으로 지난 10일 발표됐다.